新型风管抗震支吊架力学性能研究

抗震支吊架作为非结构构件,具有保障建筑附属机电设备在地震中正常工作的作用。为提升风管抗震支吊架抗震能力并减少钢材用量,提出主要由丝杆、竖向C型钢、上下横向C型钢、抗震连接件、限位件和钢索组成的新型风管抗震支吊架,通过与传统风管抗震支吊架进行对比分析,研究风管高度和宽度、丝杆和钢索直径、风管上部悬吊长度对传统和新型风管抗震支吊架力学性能的影响。研究结果表明,新型风管抗震支吊架力学性能优于传统风管抗震支吊架,且其用钢量略低,具有较好的实用性和经济性。

双环多杆天线展开机构运动学与动力学分析

针对一种双环多杆天线展开机构进行了运动学与动力学特性分析,首先分析了展开机构构型特征,并对整体机构进行了单元分解,基于螺旋理论,绘制了单元机构的螺旋约束图;进而建立了单元机构的螺旋约束方程组,然后通过螺旋速度递推求得机构中构件的角速度和质心线速度,采用坐标转换求导法得到了速度雅可比矩阵,利用螺旋导数并基于螺旋加速度合成法则得到了构件的螺旋加速度和角加速度以及质心线加速度;最后基于拉格朗日方程,建立了整体机构的动力学方程,通过数值计算与模拟仿真,分析得到了不同构件的运动学与动力学特性,验证了理论推导的正确性。本文分析的双环多杆天线展开机构为单自由度机构,整体结构简单,仅需一个驱动便可收拢和展开,基于螺旋理论和拉格朗日法相结合的运动学和动力学建模分析方法物理意义明确,可以较好地应用于此类空间可展开机构的分析中。

汽车线束切刀机构的设计与开发

线束是汽车内部的“血管”,遍布于汽车的各个角落;线束的剥皮和切断是汽车线束工艺的二个重要部分,目前各大线束企业主要采用的是气缸、电机驱动切刀上下动作,实现剥皮和切断等工艺,但实际上都存在剥皮长度误差大、切断线束内部股丝和切断口倾斜角过大等现象。本文将基于伺服电机驱动,设计出一种体积紧凑、工作效率高的切刀机构,包含滚珠丝杆双向机构、上下刀架、剥皮刀片、切断刀片、切头刀片、收集箱组件等,可满足多种规格线束实现精准稳定长度剥皮和切断,且不伤导体,效率高并提升线束下线质量。

螺杆压缩机配气机构卡滞原因及对策

目前,螺杆式压缩机在我国各种LNG生产工艺中应用越来越广泛,它为整个LNG厂区提供工厂风、仪表风及制氮橇块气源。如果该设备发生故障,会影响装置正常运行。对于螺杆式压缩机来说,配气机构是它的重要组成部分,其运行的平稳程度直接决定了公用工程风系统稳定。基于此,尝试对螺杆式式压缩机配气机构失效的原因以及对策进行了分析。

微型丝杆自动测试装置的机械设计与制造及其自动化应用研究

本研究涉及了微型丝杆自动测试装置的机械设计与制造,以及自动化应用研究。微型丝杆作为五金加工领域的关键部件,其质量控制和测试对于现代制造至关重要。本研究旨在设计和制造一种高效、精确的测试装置,实现对微型丝杆关键参数的自动化测试,提高生产效率、降低成本,并减少人力干预。通过详细的机械设计、制造过程和自动化应用研究,取得了显著的研究成果,对五金加工领域的发展具有积极的意义。

直井地面驱动螺杆泵采油杆管偏磨机理

将直井地面驱动螺杆泵采油杆柱简化为在油管内偏心旋转的杆柱。考虑了杆柱偏心旋转惯性离心力、轴向力对杆柱横向弯曲变形的影响。应用可移动双向弹簧元模拟杆管接触状态,并考虑了杆体、结箍以及扶正器与油管间隙不同对杆柱挠度约束的差别,建立了螺杆泵采油杆柱在油管内受力变形的有限元仿真模型。仿真结果表明:抽油杆柱在油管内偏心旋转会产生陀螺效应,杆柱在油管内变形形态呈下密上疏的螺旋状,这是直井地面驱动螺杆泵采油系统杆管偏磨的主要原因之一。杆柱与油管接触段长度主要取决于转速、下泵深度和偏心距等参数。当转速较高时,几乎所有接箍均与油管内壁接触,也会出现杆体与油管内壁接触的现象。

高速贴标机进瓶螺旋的设计与造型

将高速贴标机进瓶螺旋设计为变螺距三段式螺旋,以50000瓶/h的机型为例进行了计算,首先为等速段,然后通过变加速段解决加速度突变带来的冲击,最后为等加速段。给出了利用Matlab绘制的进瓶螺旋运动曲线,提出了用Matlab编程计算螺旋槽上的点,结合SolidWorks实现进瓶螺旋三维造型的方法。

螺杆泵采油杆柱扭转振动固有频率的计算方法

考虑地面驱动与传动系统转动惯量对铅垂直井螺杆泵采油杆柱扭转振动的影响,建立了顶端具有等能转动惯量Je的自由转动圆盘、下端自由的多级组合杆柱扭转振动的力学模型,给出了单级、二级与三级组合杆柱自由扭转振动固有频率的计算公式。分析结果表明,等效圆盘的转动惯量与采油杆柱转动惯量的比值Je/J0对杆柱扭转振动的固有频率有一定影响,当Je/J0=5和Je/J0=25时,基频相差7.38%。当Je/J0≥5时,固有频率随Je/J0的增加而增加,并趋近于将螺杆泵采油杆柱顶端简化成固定端时的固有频率。当Je/J0≥10时,将螺杆泵采油杆柱顶端简化成固定端所产生的基频计算误差为5%左右。对于目前实际应用的螺杆泵采油系统,采油杆柱第1阶与第2阶扭转振动的固有频率一般处于螺杆泵常用的工作转速范围内,因此应合理选择螺杆泵的工作转速或合理设计下泵深度与杆柱组合,以避免系统在基频或二次谐波共振区工作。

螺杆泵抽油杆有限元分析

如何降低螺杆泵抽油杆的应力水平,提高工作寿命是石油开采设备研究中一个急需解决的力学问题。分析了螺杆泵抽油杆的工作状态,建立了该杆三种可能的力学模型,以实际断裂的典型的抽油杆为例,进行了有限元分析。抽油杆的内力和应力水平与杆的"麻花"程度密切相关,模型3的模拟结果与抽油杆的实际断裂情况相吻合。模型3较真实地反映了抽油杆工作状况,为降低抽油杆的应力水平,提高工作寿命提供了理论根据。

热处理工艺对螺丝刀杆力学性能的影响

研究了淬火温度对螺丝刀杆力学性能的影响。结果表明:在820°C〜900°C之间,随着淬火温度的增加,硬度、扭矩、畸变量、耐磨性能均逐渐增大。在880°C温度下淬火,180°Cxl20 min回火时,硬度为58.1 HRC,扭矩为26.8 N・m,畸变量为237 pm,磨损失重3」mg,是最佳的热处理工艺,其显微组织是马氏体组织。

不规则形状细长杆件表面的激光强化原理

螺旋供料器的螺杆等典型的不规则细长杆件的表面质量直接影响着它的耐磨损等机械性能,常规的热处理方法虽可保证表面硬度却很难保证热处理后零件不变形。运用激光加工很容易满足零件的许多特殊要求。本文讨论零件表面激光加工强化的物理基础和激光辐射作用下材料金相组织的变化。

一种能够加工薄壁壳体内壁的杠杆摆动式辅助装置

针对普式车床不能高质量加工薄壁壳体类零部件的问题,通过改造刀架使其刀体做低速圆周运动,设计了一种能够加工薄壁壳体内壁的杠杆摆动式辅助装置。采用二力杆原理,设计了杠杆摆动式辅助装置的螺纹副伸缩机构、刀体回转机构组成和微调部件,提高了杠杆摆动式辅助装置加工能力和自适应能力;采用Pro/E对杠杆摆动式辅助装置进行了校验,对刀体在切削力作用下的变形不会对壳体加工质量产生主要影响,以及杠杆摆动式辅助装置各部件均不存在与壳体不发生干涉的现象进行了分析。研究结果表明:通过杠杆摆动式辅助装置,改进了普式机床在薄壁壳体加工领域的局限性,提高了车床的利用率。

新型杆式螺杆泵的研制与应用

常规管式井下采油螺杆泵现场检泵作业周期长,且作业过程中存在油管和抽油杆的损坏风险,为此而研制了新型杆式螺杆泵。该泵综合了螺杆泵与杆式柱塞泵的结构特点,起下井作业方便,可以实现快速而经济的检泵和换泵作业,作业时只需起出抽油杆柱即可,可以缩短检泵时间,避免起下油管对其的损伤,降低油田的作业成本。现场应用结果表明,新型杆式螺杆泵操作和维护简便,综合效果明显,与同规格的管式螺杆泵相比,其工作电流降低约30%,泵效提高近20%,检泵周期也延长1倍多,换泵作业时间及作业成本均降低13左右。

基于参数匹配的二级行星滚柱丝杠动力学分析

以二级行星滚柱丝杠为研究对象,补充了二级行星滚柱丝杠参数设计所需的强度条件和压杆稳定性要求,基于二级行星滚柱丝杠的运动原理,提出了各级滚柱自转与公转角速度、各级螺母直线位移与轴向移动速度的理论计算方法。根据设计参数建立了二级行星滚柱丝杠的三维模型,并基于ADAMS软件建立了二级行星滚柱丝杠多体动力学仿真模型。将理论值与ADAMS仿真分析结果进行对比,相对误差均在可接受范围内,验证了二级行星滚柱丝杠参数匹配的合理性和理论计算方法的准确性。

机械式自动投料机的研制

机械式自动投料机主要由料斗、动力装置、传动机构、螺旋输料机构、重心调整装置、擒纵机构和单摆等组成;功能是在水产或家禽养殖中实现自动定时定量投料,由平面涡卷弹簧提供动力,单摆和擒纵机构的配合来控制送料速度,螺旋送料机构实现送料,重心调整装置来调整每次的投料量;特点是不需要电力、安全可靠、绿色环保、节省能源、投料量易调、操作方便。

螺旋式稻壳挤压成型机设计

通过对生物质成型机理及影响成型因素研究,总结出一种较好的稻壳挤压成型的工艺条件,并设计了一种成型机,即在高温高压作用下,使稻壳产生较大的物理、化学变化,并通过螺杆挤压成型,成为一种相对高密度的燃料.这种稻壳棒燃烧后比燃烧同样的烟煤所产生的热量高12.05%,而排出烟尘中的二氧化碳特别是二氧化硫含量却大大降低,是可以替代原煤的新型环保燃料.稻壳挤压成型机具有投资少、见效快的特点,市场前景广泛,具有可观的经济效益和社会效益.

单弯螺杆钻具组合防斜打快技术研究

针对易斜地区防斜打快问题,分析了单弯螺杆钻具组合的特点,并采用有限元分析方法对正常钻进时单弯螺杆钻具的力学特性进行了模拟。研究发现,钻头侧向力随转动按简谐规律变化,且弯角靠下井壁时钻头侧向力最大;钻头倾角呈正负交替的规律变化,因而在井斜角较大时具有较强的纠斜能力。有限元计算结果表明,改进的单弯螺杆钻具组合不会改变其在井下的应力状态,可以安全使用。

黄铜线材轧机的尺寸调整定位机构的系统优化

某黄铜轧机采用手动尺寸调整定位机构,通过人工旋转四个定位螺丝对辊缝尺寸进行调整。该调整机构存在三个缺陷:一是因为人工操作精度不高而造成尺寸误差;二是会造成两个轧辊与铜材的接触面不水平,导致产品弯曲;三是影响生产效率。本文提出了采用伺服电机带动丝杆并进而推动轧辊的移动。驱动方式由人工调整改为伺服控制后,设备的自动化程度、生产效率和产品精度得以显著提高。

LT17/360水箱拉丝机工字轮排线机构设计与应用

为解决钢丝在工字轮收线缠绕过程中出现的排线质量以及股绳供料中的问题,结合现使用的3种工字轮排线机构的特点,设计一种钢丝拉拔后收线直径为0.5～0.9 mm的LT17/360水箱拉丝机工字轮排线装置。采用双向螺纹丝杆排线机构,选取螺距为18 mm,丝杆中径为30 mm;收线机采用三相力矩电机控制工字轮转速,增设一个减速箱调整速比,满足丝杆转速和钢丝的排线间距。该机构结构简单,制造和维修方便,收线工字轮排线均匀,工字轮在股绳使用时能获得较恒定的放线张力,解决了工字轮放线时发生垮线、拉断、捻合股起浪的问题,提高股的捻制质量。

120t塑封压机连杆升降机构受力分析

针对120 t塑封压机中连杆机构进行了物理建模,得到其理论模型,并针对其中连杆升降机构进行受力分析,通过计算,为选择伺服电机提供了理论依据。